Φυσιολογία, λειτουργίες και ιατρική χρήση της μελατονίνης



Το μελατονίνη Είναι μια ορμόνη που υπάρχει στους ανθρώπους, τα ζώα, τα φυτά, τους μύκητες, τα βακτήρια και ακόμη και κάποια άλγη. Η επιστημονική του ονομασία είναι η Ν-κετυλ-5-μεθοξυτρυπταμίνη και συντίθεται από ένα ουσιαστικό αμινοξύ, τρυπτοφάνη.

Σε ανθρώπους και ζώα, η μελατονίνη παράγεται κυρίως στην επίφυση και αποτελεί βασική ουσία για μια ποικιλία κυτταρικών διεργασιών, νευροενδοκρινική και νευροφυσιολογική.

Η πιο σημαντική λειτουργία της μελατονίνης έγκειται στη ρύθμιση του καθημερινού κύκλου του ύπνου και γι 'αυτό χρησιμοποιείται σε ορισμένες περιπτώσεις ως θεραπεία για διαταραχές ύπνου.

Ένα από τα κύρια χαρακτηριστικά αυτού του μορίου έγκειται στη βιοσύνθεσή του, η οποία εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τις αλλαγές του φωτισμού περιβάλλοντος.

Χαρακτηριστικά της μελατονίνης

Η μελατονίνη είναι μια εκκρίνεται από την επίφυση ορμόνη, του οποίου η ανακάλυψη είναι εγκατεστημένος στο 1917. Συγκεκριμένα, ανιχνεύθηκε την ύπαρξή της μέσω μιας έρευνας στην οποία γυρίνους τροφοδοτείται με ένα εκχύλισμα του αδένα της επίφυσης.

Κατά τη χορήγηση του επίφυση εξαγάγετε την εμφάνιση των σκούρων κηλίδων στο δέρμα των ζώων παρατηρήθηκε, λόγω της συστολής του meláoforos.

Η ουσία αυτή ονομάζεται μελατονίνη και απομονώθηκε για πρώτη φορά σαράντα ένα χρόνια μετά την ανακάλυψη της το 1958. Περίπου δέκα χρόνια αργότερα, η κυκλική φύση της έκκρισης της και περιγράφεται ικανότητά της να επάγει ύπνο.

Η μελατονίνη θεωρείται τώρα μια νευρορμόνη που παράγεται από τα πενοιοκύτταρα (κυτταρικός τύπος) του επιγονιδιακού αδένα, μια δομή του εγκεφάλου που βρίσκεται στο διένεθο..

Ο επίφυτος αδένας παράγει μελατονίνη υπό την επίδραση του υπερκασιαμικού πυρήνα, μιας περιοχής του υποθαλάμου που λαμβάνει πληροφορίες από τον αμφιβληστροειδή για τα καθημερινά πρότυπα φωτός και σκότους.

Οι άνθρωποι βιώνουν μια σταθερή παραγωγή μελατονίνης στον εγκέφαλό τους, η οποία μειώνεται αισθητά κατά 30 ετών. Ομοίως, από την εφηβεία εμφανίζονται συνήθως ασβεστώσεις στον επιγονικό αδένα, οι οποίες ονομάζονται τα σωματίδια arenacea.

Η σύνθεση της μελατονίνης καθορίζεται εν μέρει από τον φωτισμό περιβάλλοντος, χάρη στη σύνδεσή της με τους υπερκασματικούς πυρήνες του υποθαλάμου. Δηλαδή, όσο μεγαλύτερο είναι ο φωτισμός, τόσο μικρότερη είναι η παραγωγή μελατονίνης και όσο χαμηλότερος είναι ο φωτισμός, τόσο μεγαλύτερη είναι η παραγωγή αυτής της ορμόνης.

Το γεγονός αυτό υπογραμμίζει το σημαντικό ρόλο που διαδραματίζει η μελατονίνη στη ρύθμιση του ύπνου των ανθρώπων, καθώς και τη σημασία του φωτισμού σε αυτή τη διαδικασία.

Επί του παρόντος, έχει αποδειχθεί ότι η μελατονίνη έχει δύο κύριες λειτουργίες: ρύθμιση της βιολογικό ρολόι και να μειώσει την οξείδωση. Ομοίως, τα ελλείμματα μελατονίνη είναι συνήθως συνοδεύεται από συμπτώματα όπως αϋπνία ή κατάθλιψη, και θα μπορούσε να ενθαρρύνει τη σταδιακή επιτάχυνση της γήρανσης.

Αν και η μελατονίνη είναι μια σύνθεση που συντίθεται από το ίδιο το σώμα, μπορεί να παρατηρηθεί και σε ορισμένα τρόφιμα όπως βρώμη, κεράσια, καλαμπόκι, κόκκινο κρασί, ντομάτες, πατάτες, καρύδια ή ρύζι.

Ομοίως, η μελατονίνη πωλείται σήμερα σε φαρμακεία και παραφαρμακευτικά φαρμακεία με διαφορετικές παρουσιάσεις και χρησιμοποιείται ως εναλλακτική λύση σε φαρμακευτικά φυτά ή συνταγογραφούμενα φάρμακα για την καταπολέμηση, κυρίως, της αϋπνίας..

Φυσιολογία

Ο επίφυτος αδένας είναι μια δομή που βρίσκεται στο κέντρο της παρεγκεφαλίδας, πίσω από την τρίτη εγκεφαλική κοιλία. Αυτή η δομή περιέχει επινεφρίδια, κύτταρα που παράγουν ινδολαμίνες (μελατονίνη) και αγγειοδραστικά πεπτίδια.

Έτσι, η παραγωγή και η έκκριση της ορμόνης μελατονίνης διεγείρεται από ίνες του μεταγευγιονικού νεύρου του αμφιβληστροειδούς. Αυτά τα νεύρα ταξιδεύουν διαμέσου της αμφιβληστροειδοπάθειας του αμφιβληστροειδούς προς τον υπερκασματικό πυρήνα (υποθάλαμος).

Όταν στον υπερχιασματικό πυρήνα, postgangliónico νευρικές ίνες διασχίζουν το άνω αυχενικό γάγγλιο φθάνοντας την επίφυση.

Μόλις φτάσουν στον επιγονικό αδένα, διεγείρουν τη σύνθεση της μελατονίνης, λόγος για τον οποίο το σκοτάδι ενεργοποιεί την παραγωγή μελατονίνης, ενώ το φως αναστέλλει την έκκριση αυτής της ορμόνης.

Αν και το εξωτερικό φως επηρεάζει την παραγωγή μελατονίνης, ο παράγοντας αυτός δεν καθορίζει τη συνολική λειτουργία της ορμόνης.

Δηλαδή, το κιρκαδικό ρυθμό της έκκρισης μελατονίνης ελέγχεται από έναν ενδογενή βηματοδότη που βρίσκεται στο ίδιο το υπερχιασματικού πυρήνα, η οποία είναι ανεξάρτητη από εξωτερικούς παράγοντες.

Εν τούτοις, το φως του περιβάλλοντος έχει την ικανότητα να αυξάνει ή να εντείνει την διαδικασία κατά τρόπο εξαρτώμενο από τη δόση. Η μελατονίνη εισέρχεται με διάχυση στην κυκλοφορία του αίματος, όπου έχει μέγιστη συγκέντρωση μεταξύ δύο και τεσσάρων το πρωί.

Στη συνέχεια, η ποσότητα της μελατονίνης στο αίμα σταδιακά μειώνεται κατά τη διάρκεια της υπόλοιπης περιόδου του σκότους.

Από την άλλη πλευρά, η μελατονίνη παρουσιάζει επίσης φυσιολογικές διακυμάνσεις ανάλογα με την ηλικία του ατόμου. Μέχρι και τριών μηνών, ο ανθρώπινος εγκέφαλος εκκρίνει μικρές ποσότητες μελατονίνης.

Στη συνέχεια, η σύνθεση της ορμόνης αυξάνεται, φθάνοντας σε συγκεντρώσεις περίπου 325 pg / mL κατά τη διάρκεια της παιδικής ηλικίας. Σε νέους ενήλικες η κανονική συγκέντρωση κυμαίνεται μεταξύ 10 και 60 pg / mL και κατά τη διάρκεια της γήρανσης η παραγωγή μελατονίνης μειώνεται σταδιακά.

Βιοσύνθεση και μεταβολισμός

Η μελατονίνη είναι μια ουσία που βιοσυντίθεται από τρυπτοφάνη, ένα ουσιαστικό αμινοξύ που προέρχεται από τρόφιμα.

Συγκεκριμένα, η τρυπτοφάνη μετατρέπεται απευθείας σε μελατονίνη μέσω του ενζύμου τρυπτοφανυδροξυλάση. Στη συνέχεια, αυτή η ένωση αποκαρβοξυλιώνεται και παράγει σεροτονίνη.

Όπως αναφέρθηκε, το σκοτάδι ενεργοποιεί το νευρωνικό σύστημα και παρακινεί την παραγωγή απελευθέρωσης νορεπινεφρίνης νευροδιαβιβαστών. Όταν η νορεπινεφρίνη προσδένεται στους b1 αδρενεργικούς υποδοχείς των πελεοκυττάρων, ενεργοποιείται η αδενυλοκυκλάση.

Παρομοίως, αυξάνεται η κυκλική ΑΜΡ με αυτή τη διαδικασία και παρακινείται μια νέα σύνθεση της Ν-ακυλοτρανσφεράσης αρυλαλκυλαμίνης (ένζυμο σύνθεσης μελανίνης). Τέλος, μέσω αυτού του ενζύμου, η σεροτονίνη μετατρέπεται σε μελανίνη.

Όσον αφορά τον μεταβολισμό τους, η μελατονίνη είναι μια ορμόνη που μεταβολίζεται στα μιτοχόνδρια και σ citcromo ηπατοκυττάρων, και γρήγορα γίνεται 6-υδροξυμελατονίνης. Στη συνέχεια, είναι συζευγμένο με γλυκουρονικό οξύ και απεκκρίνεται στα ούρα.

Παράγοντες που ρυθμίζουν την έκκριση μελατονίνης

Επί του παρόντος, τα στοιχεία που μπορούν να τροποποιήσουν την έκκριση της μελατονίνης μπορούν να ομαδοποιηθούν σε δύο διαφορετικές κατηγορίες: περιβαλλοντικοί παράγοντες και ενδογενείς παράγοντες.

Οι περιβαλλοντικοί παράγοντες σχηματίζονται κυρίως από τη φωτοπερίοδο (εποχές του ηλιακού κύκλου), τις εποχές του έτους και τη θερμοκρασία περιβάλλοντος.

Όσον αφορά τους ενδογενείς παράγοντες, τόσο το άγχος όσο και η ηλικία φαίνεται να είναι στοιχεία που μπορούν να παρακινήσουν τη μείωση της παραγωγής μελατονίνης.

Παρομοίως, έχουν προσδιοριστεί τρία διαφορετικά πρότυπα έκκρισης μελατονίνης: τύπου 1, τύπου 2 και τύπου 3.

Το μοντέλο τύπου 1 της έκκρισης μελατονίνης παρατηρείται σε χάμστερ και χαρακτηρίζεται από απότομη κορυφή έκκρισης.

Το τύπυρο δύο τύπων είναι τυπικό για τον αρουραίο αλβίνο, καθώς και για τον άνθρωπο. Σε αυτή την περίπτωση, η έκκριση χαρακτηρίζεται από σταδιακή αύξηση μέχρι να φτάσει η μέγιστη αιχμή έκκρισης.

Τελικά, παρατηρήθηκε στα στάδια η τρίτη στάση, χαρακτηρίζεται επίσης από σταδιακή αύξηση, αλλά διαφέρει από τον τύπο δύο για την επίτευξη μέγιστου επιπέδου έκκρισης και διαμονής για λίγο μέχρι να αρχίσει να μειώνεται.

Φαρμακοκινητική

Η μελατονίνη είναι μια ευρέως βιοδιαθέσιμη ορμόνη. Ο οργανισμός δεν παρουσιάζει μορφολογικά εμπόδια για αυτό το μόριο, έτσι ώστε η μελατονίνη να απορροφάται γρήγορα μέσω του ρινικού, του στόματος ή του γαστρεντερικού βλεννογόνου..

Ομοίως, η μελατονίνη είναι μια ορμόνη που κατανέμεται ενδοκυτταρικά σε όλα τα οργανίδια. Μόλις χορηγηθεί, η μέγιστη στάθμη στο πλάσμα επιτυγχάνεται μεταξύ 20 και 30 λεπτών αργότερα. Η συγκέντρωση αυτή διατηρείται για περίπου μία ώρα και μισή και στη συνέχεια μειώνεται ταχέως με χρόνο ημιζωής 40 λεπτά.

Στον εγκέφαλο, η μελατονίνη παράγεται στην επίφυση και ενεργεί ως ενδοκρινικοί ορμόνη δεδομένου ότι απελευθερώνεται στην κυκλοφορία του αίματος. περιοχές του εγκεφάλου της δράσης της μελατονίνης είναι η ιππόκαμπο, την υπόφυση, στον υποθάλαμο και την επίφυση.

Από την άλλη πλευρά, η μελατονίνη παράγεται επίσης στον αμφιβληστροειδή χιτώνα και στο γαστρεντερικό σωλήνα, όπου ενεργεί ως παρακρινική ορμόνη. Παρομοίως, η μελατονίνη κατανέμεται σε μη νευρικές περιοχές όπως οι γονάδες, το έντερο, τα αιμοφόρα αγγεία και τα ανοσοκύτταρα..

Λειτουργίες

Η μελατονίνη περιέχει ειδικούς, κορεσμένους και αναστρέψιμους υποδοχείς και οι θέσεις δράσης της επηρεάζουν κυρίως τους κιρκαδικούς ρυθμούς. Από την άλλη πλευρά, οι μη νευρικοί υποδοχείς μελατονίνης επηρεάζουν την αναπαραγωγική λειτουργία και τα περιφερειακά έχουν διάφορες λειτουργίες.

Οι υποδοχείς μελατονίνης φαίνεται να είναι σημαντικοί στους μηχανισμούς της μάθησης και της μνήμης των ποντικών και υποτίθεται ότι αυτή η ορμόνη θα μπορούσε να μεταβάλλει τις ηλεκτροφυσιολογικές διεργασίες που σχετίζονται με τη μνήμη, όπως η μακροχρόνια δυναμική.

Επιπλέον, η μελατονίνη επηρεάζει το ανοσοποιητικό σύστημα και συνδέεται με καταστάσεις όπως το AIDS, ο καρκίνος, η γήρανση, καρδιαγγειακές παθήσεις, αλλάζει καθημερινό ρυθμό, τον ύπνο και ορισμένων ψυχιατρικών διαταραχών.

Ορισμένες κλινικές μελέτες δείχνουν ότι η μελατονίνη μπορεί επίσης να διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη παθήσεων όπως η ημικρανία και οι πονοκέφαλοι, καθώς αυτή η ορμόνη αποτελεί καλή θεραπευτική επιλογή για την καταπολέμησή τους..

Από την άλλη πλευρά, έχει αποδειχθεί ότι η μελατονίνη μειώνει τη βλάβη των ιστών που προκαλείται από την ισχαιμία, τόσο στον εγκέφαλο όσο και στην καρδιά.

Τέλος, είναι πλέον γνωστό ότι η μελατονίνη δρα στο ανοσοποιητικό σύστημα, αν και οι λεπτομέρειες σχετικά με τις επιδράσεις της είναι κάπως συγκεχυμένες. Με αυτή την έννοια, η μελατονίνη φαίνεται να προκαλεί την παραγωγή ανοσοσφαιρίνης και την διέγερση των φαγοκυττάρων.

Έτσι, οι λειτουργίες της μελατονίνης είναι πολλές και ποικίλες, ενεργώντας τόσο στο επίπεδο του εγκεφάλου όσο και στο επίπεδο του σώματος. Ωστόσο, η κύρια λειτουργία αυτής της ορμόνης έγκειται στη ρύθμιση του βιολογικού ρολογιού.

Ιατρική χρήση

Οι πολλαπλές επιδράσεις που προκαλεί η μελατονίνη στη φυσική και εγκεφαλική λειτουργία των ανθρώπων καθώς και η δυνατότητα εξάτμισης αυτής της ουσίας από ορισμένα τρόφιμα έχουν προκαλέσει υψηλό επίπεδο έρευνας σχετικά με την ιατρική χρήση.

Ωστόσο, η μελατονίνη έχει εγκριθεί μόνο ως φάρμακο για τη βραχυχρόνια θεραπεία της αϋπνίας πρώτου βαθμού σε άτομα άνω των 55 ετών. Με αυτή την έννοια, μια πρόσφατη μελέτη έδειξε ότι η μελατονίνη αύξησε σημαντικά το συνολικό χρόνο ύπνου σε άτομα που υποφέρουν από στέρηση ύπνου.

Έρευνα για τη μελατονίνη

Παρόλο που η μόνη εγκεκριμένη ιατρική χρήση της μελατονίνης έγκειται στη βραχυχρόνια θεραπεία της πρωτοπαθούς αϋπνίας, επί του παρόντος βρίσκονται σε εξέλιξη πολλαπλές έρευνες για τα θεραπευτικά αποτελέσματα αυτής της ουσίας..

Συγκεκριμένα, ο ρόλος της μελατονίνης ως θεραπευτικό εργαλείο για τις νευροεκφυλιστικές παθήσεις όπως η νόσος του Alzheimer, χορεία του Huntington, η νόσος του Parkinson ή αμυοτροφική πλευρική σκλήρυνση ερευνά.

Θεωρείται ότι αυτή η ορμόνη θα μπορούσε να είναι ένα φάρμακο που στο μέλλον θα είναι αποτελεσματικό στην καταπολέμηση αυτών των παθολογιών, ωστόσο σήμερα δεν υπάρχουν σχεδόν καθόλου μελέτες που να παρέχουν επιστημονικά στοιχεία για τη θεραπευτική της χρησιμότητα..

Από την άλλη πλευρά, αρκετοί συγγραφείς δημοσιεύουν τη μελατονίνη ως καλή ουσία για την καταπολέμηση παραληρηματικών ιδεών σε ηλικιωμένους ασθενείς. Σε ορισμένες περιπτώσεις, αυτή η θεραπευτική χρησιμότητα έχει ήδη αποδειχθεί αποτελεσματική.

Τέλος, η μελατονίνη παρουσιάζει άλλα ερευνητικά μονοπάτια, κάπως λιγότερο μελετημένα αλλά με καλές μελλοντικές προοπτικές.

Μια από τις πλέον ανερχόμενες περιπτώσεις σήμερα είναι ο ρόλος αυτής της ορμόνης ως διεγερτικής ουσίας. Μερικές έρευνες έχουν δείξει ότι η χορήγηση μελατονίνης σε άτομα με ADHD μειώνει τον χρόνο που απαιτείται για να αποκοιμηθεί.

Άλλες θεραπευτικές χώρου έρευνας αποτελούν κεφαλαλγία, η διαταραχή της διάθεσης (η οποία έχει αποδειχθεί ότι είναι αποτελεσματική για τη θεραπεία της εποχιακή συναισθηματική διαταραχή), καρκίνο, χολή, η παχυσαρκία, ακτινοπροστασίας και εμβοές.

Αναφορές

  1. Cardinali DP, Brusco LI, Liberczuk Ο et al. Η χρήση μελατονίνης στη νόσο Alzheimer. Neuro Endocrinol Lett 2002; 23: 20-23.
  1. Conti Α, Conconi S, Hertens Ε, Skwarlo-Sonta Κ, Markowska Μ, Maestroni JM. Στοιχεία για σύνθεση μελατονίνης σε κύτταρα μυελού των οστών ποντικού και ανθρώπου. J Pineal Re., 2000, 28 (4): 193-202.
  1. Poeggeler Β, Balzer Ι, Hardeland R, Lerchl Α επίφυσης ορμόνη μελατονίνη ταλαντώνεται δινομαστιγωτών ΟοηγαηΙαχ Παρόντες στο Polyedra. Naturwissenschaften. 1991, 78, 268-9.
  1. Reiter RJ, Pablos ΜΙ, Agapito ΤΤ et αϊ. Μελατονίνη στο πλαίσιο της θεωρίας των ελεύθερων ριζών της γήρανσης. Ann Ν Υ Acad Sci 1996; 786: 362-378.
  1. Van Coevorden Α, Mockel J, Laurent Ε. Νευροενδοκρινικοί ρυθμοί και ύπνος σε ηλικιωμένους άντρες. Am J Physiol. 1991, 260: Ε651-Ε661.
  1. Zhadanova IV, Wurtman RJ, Regan ΜΜ κ.ά. Η θεραπεία με μελατονίνη για την αϋπνία που σχετίζεται με την ηλικία. J Clin Endocrinol Metab 2001; 86: 4727-4730.